Band 91, Heft 11 - Special Issue: Gasfeuchte 2024/Humidity of Gases 2024

Zusammenfassung Die Entdeckung der Gletschermumie in den Südtiroler Alpen gab den Startschuss für eine einzigartige, wissenschaftliche und mediale Karriere für die unter dem Namen „Ötzi“ weltbekannt gewordene Eismann-Mumie. Die Entwicklung der für die Konservierung der einmaligen archäologischen Sensation aus dem Eis benötigten High-Tech-Kühlkammer bietet den Stoff für eine spannende Geschichte, die ein immer wiederkehrendes Missverständnis in der Feuchtemesstechnik aufklärt: Wasser gefriert nicht zwingend bei 0 °C, aber Eis schmilzt immer bei 0 °C!

Kurzfassung In der Gasfeuchte stehen zur messtechnischen Rückführung auf SI-Einheiten an oberster Stelle der Messkette sogenannte Feuchtegeneratoren zur primären bzw. fundamentalen Darstellung eines Referenzwertes. Zumeist werden solche Generatoren in nationalen metrologischen Instituten (NMI) bzw. in von einem NMI beauftragten designierten Institut oder Labor (DI) eingesetzt und ermöglichen die Darstellung von Feuchtereferenzwerten mit den kleinsten technisch realisierbaren Unsicherheiten. Es werden die wichtigsten Möglichkeiten zur fundamentalen Darstellung von Gasfeuchte vorgestellt und von der am häufigsten verwendeten Variante, sogenannten 2-Druck 2-Temperatur Generatoren in verschiedenen Versionen, die wichtigsten Unsicherheitsbeiträge skizziert.

Zusammenfassung Das coulometrische Prinzip ist ein Konzept der Elektrochemie, das auf Basis des ersten Faraday’schen Gesetzes eine Abhängigkeit zwischen der Stoffmenge von Produkten elektrochemischer Reaktionen und der elektrischen Ladung herstellt. Der von der PTB (Physikalisch-Technische Bundesanstalt) verfolgte Ansatz des coulometrischen Spurenfeuchtegenerators (CSFG) verwendet das namensgebende Konzept in der Auslegung für kleine Stoffmengenanteile bis in den Bereich nmol/mol in einem coulometrischen Befeuchter; P. Mackrodt (“A New Attempt on a Coulometric Trace Humidity Generator,” Int. J. Thermophys. , vol. 33, pp. 1520–1535, 2012). Dabei wird aus Wasser mittels Elektrolyse eine definierte Menge Wasserstoff und Sauerstoff erzeugt, die anschließend unter Erhalt der Stöchiometrie getrocknet und katalytisch rekombiniert werden. Dies ermöglicht es, ein inertes Trägergas, wie z. B. Stickstoff, additiv auf die Stromstärke rückgeführt zu befeuchten. Diese Anwendung ist eine Alternative und ein komplementäres Prinzip zum thermodynamischen Prinzip der Sättigung, wobei sich bei diesem Prinzip andere Herausforderungen ergeben. Neben dem Einsatz als Primärnormal zur Rückführung auf das SI-Einheitensystem kann der coulometrische Spurenfeuchtegenerator in der Forschung, beispielsweise zur Bestimmung von Enhancement-Faktoren, eingesetzt werden.

The new Austrian primary standard for the amount of substance fraction of carbon dioxide in nitrogen is presented. The primary standard is working according to the dynamic volumetric principle and is a fundamental representation of the measurement quantity. The direct traceability to the basic SI units is thereby thermodynamically realized without an artefact. A complete measurement uncertainty budget is calculated and verified with a bilateral inter-laboratory comparison.